KR101728717B1 - 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법 - Google Patents

접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 피착재에 유도가열 분말과 접착제를 분산, 혼합시키고 이를 유도가열 방식으로 가열, 용융하여 접착이 이루어질 수 있도록 함으로써, 종래 피착재의 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층을 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층)시키는 공정을 배제시킬 수 있도록 함으로써 그 공정을 극히 단축시킬 수 있도록 하며, 또한, 이외에도 피착재에 대한 습윤(wetting)이 용이해지고 이로 인해 접착특성이 향상될 수 있도록 하며, 아울러, 종래 고온에서 접착제를 용융시킴에 따라 발생하던 에너지 손실 및 재질 손상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성형몰드 또는 금속판 등이 없이도 유도가열 장치만 준비되면 언제든지 용이하게 접착할 수 있도록 하고, 또한 다양한 형태의 제품을 성형할 수 있도록 하고, 더욱이 유도가열 방식에 의해 원하는 특정부위만을 가열, 용융시킬 수 있어 열손상이 심한 소재로 구성된 신발부품의 접착에 매우 적합한 가열기술을 제공할 수 있으며, 또한 부품에 접착제를 선처리한 상태로 적재가 가능하여 생산, 물류시스템을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 하고, 또한 특정부위만을 짧은 시간에 가열, 경화함으로써 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하여 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하도록 하는, 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 관한 것이다.

Description

접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법{INDUCTION HEATING METHOD USING THE BASE LAYER COMPOSITIONS FOR INDUCTION HEATING WITH SHORTER ADHENSIVE PROCESS}
본 발명은 피착재에 유도가열 분말과 접착제를 분산, 혼합시키고 이를 유도가열 방식으로 가열, 용융하여 접착이 이루어질 수 있도록 함으로써, 종래 피착재의 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층을 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층)시키는 공정을 배제시킬 수 있도록 함으로써 그 공정을 극히 단축시킬 수 있도록 하는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 관한 것이다.
신발 구성은 크게 갑피(upper)와 창(sole)으로 대분류될 수 있으며, 신발 창(sole)은 다시 밑창(outsole), 중창(midsole), 안창(insole) 등의 부품으로 구분되며, 각 부품은 각각의 제조 공정을 통해 제조된 후 접착제에 의해 조립된다.
한편, 상기 접착제는 신발제조 공정에서 가장 핵심적인 소재이며, 원단의 합포, 신발창(sole), 부품 로고, 토캡(toe cap), 백카운터 등의 접착에 필수적으로 사용되고 있지만, 현재 사용하는 대부분의 접착제는 유기 용제를 용매로 사용하여 도포 공정에서 중독, 냄새 등으로 작업을 기피하며, 도심에서 공해 물질 배출로 작업이 어려운 문제점이 있었다.
여기서, 종래 습식 접착제의 가열 방식은 열풍 방식을 사용함으로 접착제가 도포 후 재질 전반부에 에너지를 가함으로 고온에서 재질의 손상을 초래한다. 즉, 종래 접착제는 도포된 후 건조가 필요하고 또한 건조 온도에 민감한 소재는 물성 변화를 초래하여, 중창의 경우 건조 온도가 60℃ 이상일 때 치수안정성 등의 문제가 발생하게 된다.
이에 새로운 형태의 에너지원을 이용한 접착 시스템이 필요한 실정이며, 아래 [표 1]과 같이 접착제를 도포한 후 접착제만 선택적으로 가열 하여 재질에 영향을 주지 않는 등의 장점을 가지는 유도가열 방식 등의 새로운 접착 시스템이 필요한 실정이다.
Type 열풍가열 유도가열
방식 열풍에 의한 간접가열 금속의 자기 발열
온도상승 속도 △ ◎
온도 정도 △
재질, 형상에 관계없이
내부까지 가열		 ○
가열하고 싶은 곳만
선택가열
Running Cost ○ ◎
작업환경 △ ◎
조작성 △ ◎
◎ : 매우우수함
○ : 우수함
△ : 미비함
한편, 유도가열(induction heating)은 가열하고자하는 환봉 외부에 유도코일을 감고 교류전류를 흘리면 자속이 발생하고, 이 자속의 변화에 의해 와전류(eddy current)가 환봉의 표면에 유도되고 환봉의 전기 저항에 의해 주울(Joule)열이 발생하게 되도록 하는 가열방식으로써, 좀 더 구체적으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 피가열금속(B) 주위에 코일(A)을 감고서 상기 코일(A)에 교류(고주파)를 통하면 상기 교류에 의해 코일에서 발생되는 자력선(C)이 금속물체를 통과하게 되며, 이때 코일(A)을 흐르는 전류가 정(+)방향과 부(-)방향으로 교번하여 흐름에 의해 자력선(C)도 그 방향과 기가 변하게 되고, 이 자력선(C)의 변화에 따라 피가열물에는 교류전류가 흐름에 따라 금속의 저항손실 및 히스테리시스(hysterrsis) 손실에 의하여 발열하게 되며, 이러한 피가열금속(B)의 발열에 의한 열을 이용하여 여러가지 피가열물질들을 목적에 맞게 사용할 수 있게 되는 것이다.
한편, 이러한 유도가열 방식은 상기 [표 1]과 같은 장점에 의해 전기 용융로, 금속표면열처리, 파이프 전기용접제작, 히팅롤, 인덕션 쿠커 등 다양한 분야에서 활용범위가 확대되고 있다.
관련 선행기술로써, 특허문헌 1에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 발포팽창된 이브이에이 미드솔재료(32)가 삽입된 금속재질의 중간금형(30)을 위치시키는 과정과; 상기 중간금형의 외부를 통해 유도코일(20)에 의한 교류에 의한 전자기장이 형성되고, 상기 전자기장에 의해 중간금형(30)의 발열에 의한 미드솔재료(32)를 가열,팽창시키는 과정; 그리고 상기 이브이에이 미드솔재료(32)가 가열, 팽창된 중간금형(30)을 가압과 동시 냉각시키는 과정으로 이루어져; 유도코일에서 제공되는 유도전류에 의해 형성되는 전자기장에 의한 금형 자체의 발열로 급속가열이 이루어지는 이브에이재질의 신발중창 제조방법을 제안하고 있다.
그리고 특허문헌 2에서는 피착체인 성형품이 접착된 적층체 및 성형품에 직접 열 데미지를 주지 않는 유전 가열에 호적(好適)한 핫멜트 접착재를 제공하기 위한 것으로, 유전 가열에 의해 핫멜트 접착층을 선택적으로 가열하기 위한 금속층과, 금속과 수지 재료의 쌍방에 접착성이 양호한 접착제가 적층된 구성을 포함하며, 좀 더 구체적으로 변성 폴리올레핀 수지로 이루어지는 접착제와 금속을 적층한 접착재가, 유도 가열에 의해 피착체의 의장성을 손상시키지 않고 접착이 가능하도록 하는 유전 가열용 핫멜트 접착재를 제안하였다.
하지만, 상기 특허문헌 1 및 2와 같은 종래기술의 경우, 금속 성형몰드 또는 금속판을 이용하여 피가열물을 유도가열하기 때문에 필수적으로 금속성형몰드 또는 금속판이 구비되어야 할 뿐만 아니라 다양한 형태의 제품 성형이 불가능한 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은 '유도가열이 가능한 접착제 조성물 및 이를 이용한 유도가열 방법'을 선출원(제10-2015-0044580호)한 바 있으며, 상기 선출원된 발명은 접착제에 유도가열 분말을 분산, 혼합시키고 이를 피착재에 적용함으로써, 금속성형몰드 또는 금속판 등이 없이도 유도가열 장치만 준비되면 언제든지 용이하게 접착할 수 있도록 할 뿐만 아니라 다양한 형태의 제품을 성형할 수 있도록 한 것이다.
아울러, 본 발명의 출원인은 '유도가열이 가능한 피착재 조성물 및 이를 이용한 유도가열 방법'을 선출원(10-2015-0135252)한 바 있으며, 상기 선출원된 발명은 접착제가 아닌 피착재에 유도가열 분말을 분산, 혼합시킴으로써, 상기와 같은 효과를 구현할 수 있도록 하였다.
하지만, 상기 선출원 발명의 경우 필수적으로 피착재 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층) 공정이 수반되어야 한다. 이에 대하여, 본 발명의 출원인은 피착재에 유도가열 분말과 접착제를 모두 분산, 혼합시킴으로써, 별도의 프라이머 처리나 접착층 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층) 공정 없이도 상기와 같은 효과를 구현할 수 있도록 하여 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0113120호 "유도가열을 이용한 이브에이재질의 신발중창 제조방법" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0061796호 "유전 가열용 핫멜트 접착재"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피착재에 유도가열 분말과 접착제를 분산, 혼합시키고 이를 유도가열 방식으로 가열, 용융하여 접착이 이루어질 수 있도록 함으로써, 종래 피착재의 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층을 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층)시키는 공정을 배제시킬 수 있도록 함으로써 그 공정을 극히 단축시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.
아울러, 상기와 같이 프라이머 처리나 접착제 도포 및 적층 등의 별도 공정이 필요 없도록 하는 과제 이외에도 피착재에 대한 습윤(wetting)이 용이해지고 이로 인해 접착특성이 향상될 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.
아울러, 종래 고온에서 접착제를 용융시킴에 따라 발생하던 에너지 손실 및 재질 손상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성형몰드 또는 금속판 등이 없이도 유도가열 장치만 준비되면 언제든지 용이하게 접착할 수 있도록 하며, 또한 다양한 형태의 제품을 성형할 수 있도록 함을 또 다른 과제로 한다.
더욱이 상기와 같은 과제를 해결하면서도, 유도가열 방식에 의해 원하는 특정부위만을 가열, 용융시킬 수 있어 열손상이 심한 소재로 구성된 신발부품의 접착에 매우 적합한 가열기술을 제공할 수 있으며, 또한 부품에 접착제를 선처리한 상태로 적재가 가능하여 생산, 물류시스템을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 함을 또 다른 과제로 한다.
그리고, 특정부위만을 짧은 시간에 가열, 경화함으로써 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하여 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하도록 함을 또 다른 과제로 한다.
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본 발명은 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 있어서, 피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제를 혼합하여 피착재를 제조하는 단계(S100); 및 상기 피착재를 유도가열기에 위치시킨 후 유도가열시키는 단계(S200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 유도가열 방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래 피착재의 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층을 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층)시키는 공정을 배제시킬 수 있도록 함으로써 그 공정을 극히 단축시킬 수 있도록 하며, 아울러, 이외에도 피착재에 대한 습윤(wetting)이 용이해지고 이로 인해 접착특성이 향상될 수 있도록 하고, 또한 종래 고온에서 접착제를 용융시킴에 따라 발생하던 에너지 손실 및 재질 손상을 미연에 방지할 수 있으며, 금속성형몰드 또는 금속판 등이 없이도 유도가열 장치만 준비되면 언제든지 용이하게 접착할 수 있도록 할 뿐만 아니라 다양한 형태의 제품을 성형할 수 있도록 하는 효과를 가지며, 또한 유도가열 방식에 의해 원하는 특정부위만을 가열, 용융시킬 수 있어 열손상이 심한 소재로 구성된 신발부품의 접착에 매우 적합한 가열기술을 제공할 수 있고 또한 부품에 접착제를 선처리한 상태로 적재가 가능하여 생산, 물류시스템을 획기적으로 개선시킬 수 있도록 하며, 상기와 같이 특정부위만을 짧은 시간에 가열, 경화함으로써 에너지 절감 효과를 얻을 수 있고 깨끗하고 안전한 작업환경이 가능하여 인력 및 에너지 투입이 많은 신발 조립공정의 도시화에 매우 적합하게 되는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 신발 분야 뿐만 아니라 접착이 필요한 다양한 분야에 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 유도가열원리를 나타낸 개념도
도 2는 특허문헌 1에 따른 유도가열장치의 개략도
도 3은 본 발명에 따른 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법을 나타낸 공정도
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하 본 발명에 따른 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제가 분산 및 혼합되어 이루어짐으로써, 종래 피착재의 상부면에 별도의 프라이머 처리나 접착층을 형성(접착제 도포 또는 접착필름 적층)시키는 공정을 배제시킬 수 있도록 하며, 이로 인해 그 공정을 극히 단축시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로 본 발명에 따른 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물은, 피착재용 컴파운드 100 중량부에 대하여, 유도가열 분말 0.1 ~ 500 중량부 및 접착제 10 ~ 900 중량부가 분산 및 혼합되어 이루어진다.
여기서, 상기 유도가열 분말의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우, 유도가열 효율이 저하될 우려가 있으며, 500 중량부를 초과할 경우 피착재의 물성이 저하될 우려가 있다.
아울러, 상기 접착제의 함량이 10 중량부 미만일 경우, 접착 공정 단축효과가 미비해질 우려가 있으며, 900 중량부를 초과할 경우 피착재의 물성 및 성형성이 저하될 우려가 있다.
한편, 상기 분산 및 혼합 시, 혼합온도 및 혼합시간은 피착재용 컴파운드의 종류 등에 따라 매우 가변적이므로 특별히 한정하지는 않는다. 즉, 피착재용 컴파운드의 종류 등에 맞게 다양한 온도 및 시간으로 분산 및 혼합이 가능하다.
상기 사용되는 피착재용 컴파운드는 천연고무(natural rubber), 이소프렌 고무(isoprene rubber), 부타디엔 고무(butadiene rubber), 1,2-폴리부타디엔(1,2-polybutadiene), 스티렌-부타디엔 고무(styrene butadiene rubber), 클로로프렌 고무(chloroprene rubber), 니트릴 고무(nitrile rubber), 부틸 고무(butyl rubber), 에틸렌-프로필렌 고무(ethylene propylene rubber), 클로로술폰화 폴리에틸렌(chlorosulphonated polyethylene rubber), 아크릴 고무(acrylic rubber), 에피클로로히드린 고무(epichlorohydrine rubber), 다황화 고무, 실리콘 고무(silicone rubber), 불소 고무(fluoro rubber), 우레탄 고무(urethane rubber), 밀러블 폴리우레탄(millable polyurethane) 또는 EVA(ethylene vinyl acetate) 중에서 단독 또는 병용하여 사용되는 기재에 가교제가 포함되어 이루어지거나, 또는 TPU(thermoplastic polyurethane), TPE(Thermoplastic elastomer), TPS(Thermoplastic styrene) 또는 TPV(Thermoplastic vulcanizates) 등 범용적으로 사용되는 모든 종류의 재료에 적용이 가능하다. 아울러, 여기에 한정되는 것은 아니고 해당 제품의 목적에 맞는 다양한 고무를 적용할 수 있다.
한편, 피착재 컴파운드 중 고무를 적용할 경우, 상기 고무 이외에 일반적인 첨가제가 포함되며, 필수적으로 가교제가 포함된다는 전제 하에서 해당 제품의 종류에 맞는 다양한 첨가제(예를들면, 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제, 충전제 등)을 사용할 수 있다. 아울러, 상기 가교제는 고무 100 중량부를 기준으로 0.5 ~ 5 중량부가 포함되는 것이 바람직하지만 여기에 한정되는 것은 아니고 고무의 종류나 최종 제품의 종류 또는 적용 환경 등을 고려하여 다양한 함량으로 포함될 수 있으며, 상기 첨가제 역시 제품의 종류, 용도 및 사용환경에 따라 이미 공지된 모든 종류의 첨가제 및 함량을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 유도가열 분말은, 니켈(Nickel), 알루미늄(aluminium), 구리(copper), 철(iron), 아연(zinc), 크롬(chrome) 또는 마그네슘(magnesium)으로 이루어진 금속 분말, 철 산화물(Iron oxide), 니켈 산화물(Nickel oxide), 알루미늄 산화물(aluminium oxide), 알루미늄 질화물(aluminium nitride), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 아연 산화물(zinc oxide) 또는 티타늄 산화물(titanium oxide)로 이루어지는 금속산화물, 자철석(Magnetite), 페라이트(ferrite) 또는 카본블랙(carbon black) 등의 자성체 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 제품의 종류, 사용환경 및 용도 등에 따라 이미 공지된 다양한 종류의 분말을 적용할 수 있다.
또한, 상기 유도가열 분말은, 피착재용 컴파운드와의 분산성 및 유도가열 효율을 고려하여 입자크기가 1nm ~ 1000㎛인 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 제품의 종류, 사용환경 및 용도 등에 따라 이미 공지된 다양한 종류의 입자크기를 적용할 수 있다.
그리고, 상기 접착제는 폴리우레탄계(polyurethane), 폴리아미드계(polyamide), 에틸렌 초산 비닐계(ethylene vinyl acetate), 에틸렌 에틸 아세테이트계(ethylene ethyl acetate), 스틴렌계 열가소성 엘라스토머(styrene thermoplastic elastomer), 폴리에스테르계(polyester), 에틸렌-아크릴계 공중합체(ethylene acrylic copolymer), 폴리올레핀계(polyolefin) 또는 핫멜트(hotmelt)형 접착제 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하는 것이 바람직하지만 여기에 한정되는 것은 아니고 이미 공지된 다양한 접착제를 적용할 수 있다.
한편, 상기와 같은 조성의 피착재를 성형하는 과정에서 상기와 같은 조성을 한번에 혼합하여 단일층으로 사용할 수도 있고, 또는 복수의 층으로 나누어, 하부에는 가교제가 포함된 고무 컴파운드 등을 적층 하고, 그 상부에 접착제와 가교제가 포함된 고무 컴파운드 및 유도가열 분말을 추가로 적층하여 성형함으로써, 유도가열 효율을 보다 향상시킬 수 있다. 즉 복수의 층으로 나누어 성형할 수도 있고 한번에 혼합하여 단일층으로도 사용할 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 적용되는 제품의 종류나 사용환경 등을 고려하여, 피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제가 분산 및 혼합되어 이루어진다는 전제하에서 다양한 변형실시가 가능하다.
한편, 상기와 같은 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제를 혼합하여 피착재를 제조하는 단계(S100) 및 상기 S100 단계를 거친 피착재를 유도가열기에 위치시킨 후 유도가열시키는 단계(S200)를 포함하여 구성된다.
여기서, 종래에는 상기 피착재의 상부에 프라이머 처리 후, 접착제를 도포하거나 접착필름을 적층하였지만, 본 발명에서는 피착재 자체에 접착제 및 유도가열 분말이 포함되어 있으므로, 상기와 같은 공정을 배제시킬 수 있으며, 이로 인해 접착 공정을 극히 단축시킬 수 있다.
상기 S100 단계의 조성 함량 및 종류 등은 이미 상술하였으므로 생략한다. 아울러, 상기 S200 단계는, 유도가열이 가능한 피착재 조성물의 접착효율 등을 고려하여, 유도가열기의 출력전압(Output voltage)이 0.1 ~ 100KW이고, 주파수(Frequency)가 10 ~ 2000KHz로 작동하여 유도가열시키는 것이 바람직하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고 제품의 종류, 사용환경 및 용도 등에 따라 이미 공지된 다양한 조건으로 유도가열시킬 수 있다.
여기서, 상기 본 발명에서 사용되는 유도가열기의 유도가열 코일 형태는 크게 원통형, 직각형, 정방형, 팬케이크형 등을 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 제품의 형태 및 용도에 맞게 다양한 형태의 코일을 적용할 수 있다.
하지만 상기 예들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따른 유도가열이 가능한 피착재 조성물 및 이를 이용한 유도가열 방법을 사용한다는 전제하에서 다양한 배열이나 구성으로 유도가열시킬 수 있다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 유도가열이 가능한 피착재 조성물의 제조
(실시예 1)
부타디엔 고무 50 중량%, 천연고무 30 중량% 및 스티렌-부타디엔 고무 20 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 스테아린산 0.5 중량부, 산화방지제 0.3 중량부, 충전제 10 중량부, 실란커플링제 1 중량부, 가교제 2 중량부, 입자크기가 1nm인 니켈 분말 0.1 중량부 및 폴리우레탄계(polyurethane) 접착제 10 중량부를 분산 및 혼합하여, 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
천연고무 50 중량%, 부틸고무 20 중량% 및 니트릴 고무 30 중량%로 이루어진 기재 100 중량부에 대하여, 아연 산화물(zinc oxide) 5 중량부, 산화방지제 0.5 중량부, 오일 0.5 중량부, 가교제 2 중량부, 입자크기가 100nm인 알루미늄 산화물 분말 500 중량부 및 폴리아미드계(polyamide) 접착제 900 중량부를 분산 및 혼합하여, 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 제조하였다.
(실시예 3)
TPU 100 중량부에 대하여, 입자크기가 1000㎛인 페라이트 분말 100 중량부 및 폴리에스테르계(polyester) 접착제 100 중량부를 분산 및 혼합하여, 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
제조예 1과 동일하게 제조하되, 접착제를 혼합하지 않았다.
(비교예 2)
제조예 2와 동일하게 제조하되, 접착제를 혼합하지 않았다.
(비교예 3)
제조예 3과 동일하게 제조하되, 접착제를 혼합하지 않았다.
2. 접착강도 시험
상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 피착재를 폭 20mm의 시트상으로 제조한 후, 별도로 프라이머, 접착제 도포 또는 접착필름 적층 공정을 수행하지 않고, 상기 피착재를 유도가열기에 위치시킨 후 유도가열기의 출력전압(Output voltage) 10KW, 주파수(Frequency) 800KHz로 유도가열시키고, 피착재의 상부에 폭 20mm EVA 발포체 시트를 적층하여 접착시켰으며, 그 접착강도를 KSM 6518 방법을 사용하여 측정하였고 그 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다.
평가항목 단위 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
접착강도 kgf/cm 3.3 3.4 3.7 박리
(접착
불능)		 박리
(접착
불능)
 박리
(접착
불능)
접착상태 외관 피착재
파괴		 피착재
파괴		 피착재
파괴
상기 [표 2]에서와 같이, 비교예들은 별도로 프라이머, 접착제 도포 또는 접착필름 적층 공정을 수행하지 않을 경우 접착이 이루어지지 않음에 반해, 본 발명에 따른 실시예들은 별도로 프라이머, 접착제 도포 또는 접착필름 적층 공정을 수행하지 않고도 우수한 접착강도가 구현됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법은 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
S100 : 피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제를 혼합하여 피착재를 제조하는 단계
S200 : 상기 피착재를 유도가열기에 위치시킨 후 유도가열시키는 단계

Claims (6)

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  6. 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법에 있어서,
    피착재용 컴파운드에 유도가열 분말 및 접착제를 혼합하여 유도가열이 가능한 피착재를 제조하는 단계(S100); 및 상기 피착재를 유도가열기에 위치시킨 후 유도가열시키는 단계(S200);를 포함하여 구성되되,
    상기 S100 단계는, 피착재용 컴파운드 100 중량부에 대하여, 입자크기가 1nm ~ 1000㎛인 유도가열 분말 0.1 ~ 500 중량부 및 접착제 10 ~ 900 중량부가 분산 및 혼합되어 이루어지며,
    상기 피착재용 컴파운드는, 천연고무(natural rubber), 이소프렌 고무(isoprene rubber), 부타디엔 고무(butadiene rubber), 1,2-폴리부타디엔(1,2-polybutadiene), 스티렌-부타디엔 고무(styrene butadiene rubber), 클로로프렌 고무(chloroprene rubber), 니트릴 고무(nitrile rubber), 부틸 고무(butyl rubber), 에틸렌-프로필렌 고무(ethylene propylene rubber), 클로로술폰화 폴리에틸렌(chlorosulphonated polyethylene rubber), 아크릴 고무(acrylic rubber), 에피클로로히드린 고무(epichlorohydrine rubber), 다황화 고무, 실리콘 고무(silicone rubber), 불소 고무(fluoro rubber), 우레탄 고무(urethane rubber), 밀러블 폴리우레탄(millable polyurethane) 또는 EVA(ethylene vinyl acetate) 중에서 단독 또는 병용하여 사용되는 기재에 가교제가 포함되어 이루어지거나, 또는 TPU(thermoplastic polyurethane), TPE(Thermoplastic elastomer), TPS(Thermoplastic styrene) 또는 TPV(Thermoplastic vulcanizates) 중에서 단독 또는 병용하여 사용하고,
    상기 유도가열 분말은, 니켈(Nickel), 알루미늄(aluminium), 구리(copper), 철(iron), 아연(zinc), 크롬(chrome) 또는 마그네슘(magnesium)으로 이루어진 금속 분말, 철 산화물(Iron oxide), 니켈 산화물(Nickel oxide), 알루미늄 산화물(aluminium oxide), 알루미늄 질화물(aluminium nitride), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 아연 산화물(zinc oxide) 또는 티타늄 산화물(titanium oxide)로 이루어지는 금속산화물, 자철석(Magnetite), 페라이트(ferrite) 또는 카본블랙(carbon black)으로 이루어진 자성체 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하며,
    상기 접착제는, 폴리우레탄계(polyurethane), 폴리아미드계(polyamide), 에틸렌 초산 비닐계(ethylene vinyl acetate), 에틸렌 에틸 아세테이트계(ethylene ethyl acetate), 스틴렌계 열가소성 엘라스토머(styrene thermoplastic elastomer), 폴리에스테르계(polyester), 에틸렌-아크릴계 공중합체(ethylene acrylic copolymer), 폴리올레핀계(polyolefin) 또는 핫멜트(hotmelt)형 접착제 중에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용하고,
    상기 S200 단계는, 유도가열기의 출력전압(Output voltage)이 0.1 ~ 100KW이고, 주파수(Frequency)가 10 ~ 2000KHz로 하여 유도가열시키는 것을 특징으로 하는, 접착공정을 단축시킬 수 있는 유도가열이 가능한 피착재 조성물을 이용한 유도가열 방법.
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